第二講GIS地學(xué)基礎(chǔ)

1、GIS地學(xué)基礎(chǔ)地學(xué)基礎(chǔ)空間信息、地理空間、空間現(xiàn)象空間信息、地理空間、空間現(xiàn)象地理地理( (地球地球) )空間的定義空間的定義地理空間的數(shù)學(xué)建模地理空間的數(shù)學(xué)建模地理空間的構(gòu)成要素？地理空間的構(gòu)成要素？空間要素進(jìn)行定位？空間要素進(jìn)行定位？(參照參照)選擇一個(gè)合適的坐標(biāo)系？選擇一個(gè)合適的坐標(biāo)系？平面上？平面上？地圖投影地圖投影地圖地圖GIS中地圖投影的一般原則中地圖投影的一般原則1、地圖投影的定義？、地圖投影的定義？2、地圖投影的變形？、地圖投影的變形？3、地圖投影的分類？、地圖投影的分類？4、高斯克呂格投影？、高斯克呂格投影？5、地圖投影的選擇？、地圖投影的選擇？6、常用的地圖投影？、常用的地

2、圖投影？地理坐標(biāo)系的建立？地理坐標(biāo)系的建立？1、地圖比例尺、地圖比例尺2、地圖分幅和編號(hào)、地圖分幅和編號(hào)空間要素表達(dá)？空間要素表達(dá)？1、優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)2、缺點(diǎn)、缺點(diǎn)地理空間整體框架GIS地球表面地球表面水準(zhǔn)面水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面鉛垂線鉛垂線地球橢球體地球橢球體海福特橢球體海福特橢球體（19421942年國(guó)際第一個(gè)推薦年國(guó)際第一個(gè)推薦值）。值）。19521952年前采用。年前采用。克拉索夫斯基橢球體克拉索夫斯基橢球體（前蘇聯(lián)）。（前蘇聯(lián)）。1953-1953-19801980年采用。年采用。IAG75IAG75橢球體橢球體（19751975年國(guó)際第三個(gè)推薦年國(guó)際第三個(gè)推薦值）。值）。a=637

3、8140m,b=6356755m,f=1/298.257a=6378140m,b=6356755m,f=1/298.257 大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系/ /地理坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系 高程系高程系 19541954年北京坐標(biāo)系年北京坐標(biāo)系 19801980年國(guó)家大地坐標(biāo)系年國(guó)家大地坐標(biāo)系 19561956年黃海高程系年黃海高程系 19851985年國(guó)家高程基準(zhǔn)年國(guó)家高程基準(zhǔn) 地理坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系 平面直角坐標(biāo)系平面直角坐標(biāo)系( (用于繪制地圖用于繪制地圖) ) 平面極坐標(biāo)系平面極坐標(biāo)系( (用于地圖投影計(jì)算用于地圖投影計(jì)算) ) 由投影幾何特征建立平面直角坐標(biāo)系由投影幾何特征建立平面直角坐標(biāo)系; ; 自行

4、規(guī)定坐標(biāo)系自行規(guī)定坐標(biāo)系( (原點(diǎn)原點(diǎn)/ /橫、縱軸橫、縱軸).).1 1：5050萬(wàn)為萬(wàn)為高斯克呂格投影；高斯克呂格投影；中央經(jīng)線和赤道投影后互為垂直的中央經(jīng)線和赤道投影后互為垂直的直線，作為直角坐標(biāo)軸；直線，作為直角坐標(biāo)軸；兩種坐標(biāo)網(wǎng)格：經(jīng)緯網(wǎng)和公里網(wǎng)兩種坐標(biāo)網(wǎng)格：經(jīng)緯網(wǎng)和公里網(wǎng)直接建立在球體上的地理坐標(biāo)，用經(jīng)度和緯度表達(dá)地理對(duì)象位置建立在平面上的直角坐標(biāo)系統(tǒng)，用（x，y）表達(dá)地理對(duì)象位置投影任意水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面HAHA鉛垂線AHBHBhAB水準(zhǔn)原點(diǎn)水準(zhǔn)原點(diǎn)1985國(guó)家高國(guó)家高程基準(zhǔn)，程基準(zhǔn)，72.2604米米黃海海面黃海海面1952-1979年平年平均海水面為均海水面為0米米l將地球橢球

5、面上的點(diǎn)映射到平面上的方法，稱為地圖投影l(fā)地理坐標(biāo)為球面坐標(biāo)，不方便進(jìn)行距離、方位、面積等參數(shù)的量算l地球橢球體為不可展曲面l地圖為平面，符合視覺(jué)心理，并易于進(jìn)行距離、方位、面積等量算和各種空間分析，x，y),(),(21fyfxu變形分類：變形分類： 等角投影：投影前后角度不變等角投影：投影前后角度不變 等面積投影：投影前后面積不變；等面積投影：投影前后面積不變； 任意投影：角度、面積、長(zhǎng)度均變形任意投影：角度、面積、長(zhǎng)度均變形u投影面：投影面： 橫圓柱投影：投影面為橫圓柱橫圓柱投影：投影面為橫圓柱 圓錐投影：投影面為圓錐圓錐投影：投影面為圓錐 方位投影：投影面為平面方位投影：投影面為平面u

6、投影面位置：投影面位置： 正軸投影：投影面中心軸與地軸相互重合正軸投影：投影面中心軸與地軸相互重合 斜軸投影：投影面中心軸與地軸斜向相交斜軸投影：投影面中心軸與地軸斜向相交 橫軸投影：投影面中心軸與地軸相互垂直橫軸投影：投影面中心軸與地軸相互垂直 相切投影：投影面與橢球體相切相切投影：投影面與橢球體相切 相割投影：投影面與橢球體相割相割投影：投影面與橢球體相割根據(jù)投影面與球面相關(guān)位置的分類圖根據(jù)投影方程特征的分類圖長(zhǎng)度變形角度變形面積變形和長(zhǎng)度變形投影變形示意圖u地圖比例尺反映了制圖區(qū)域和地圖的比例關(guān)系地圖比例尺反映了制圖區(qū)域和地圖的比例關(guān)系u紙質(zhì)地圖：內(nèi)容、概括程度、數(shù)據(jù)精度等紙質(zhì)地圖：內(nèi)容

7、、概括程度、數(shù)據(jù)精度等 GIS：數(shù)據(jù)精度：數(shù)據(jù)精度u比例尺的含義：比例尺的含義： 制圖區(qū)域較小，采用各方面變形都較小的地圖投影，圖上各處的比例制圖區(qū)域較小，采用各方面變形都較小的地圖投影，圖上各處的比例是一致的，故此時(shí)比例尺的含義是是一致的，故此時(shí)比例尺的含義是圖上長(zhǎng)度與相應(yīng)地面長(zhǎng)度的比例圖上長(zhǎng)度與相應(yīng)地面長(zhǎng)度的比例； 制圖區(qū)域較大時(shí)，地圖投影比較復(fù)雜，地圖上長(zhǎng)度因地點(diǎn)和方向的不制圖區(qū)域較大時(shí)，地圖投影比較復(fù)雜，地圖上長(zhǎng)度因地點(diǎn)和方向的不同而有所變化，同而有所變化，這種地圖比例尺一般是指在地圖投影時(shí)，對(duì)地球半徑縮這種地圖比例尺一般是指在地圖投影時(shí)，對(duì)地球半徑縮小的比率，小的比率， 稱為主比例尺

8、。地圖經(jīng)過(guò)投影后，體現(xiàn)在圖上只有個(gè)別點(diǎn)線稱為主比例尺。地圖經(jīng)過(guò)投影后，體現(xiàn)在圖上只有個(gè)別點(diǎn)線沒(méi)有長(zhǎng)度變形，也就是說(shuō)，只有在這些長(zhǎng)度沒(méi)有變形的點(diǎn)或線上，才可沒(méi)有長(zhǎng)度變形，也就是說(shuō)，只有在這些長(zhǎng)度沒(méi)有變形的點(diǎn)或線上，才可用地圖上注明的比例尺用地圖上注明的比例尺u我國(guó)地圖比例尺分級(jí)系統(tǒng)：我國(guó)地圖比例尺分級(jí)系統(tǒng)： 大比例尺：大比例尺：1 1：5005001 1：1010萬(wàn)萬(wàn) 中比例尺：中比例尺：1 1：1010萬(wàn)萬(wàn)1 1：100100萬(wàn)萬(wàn) 小比例尺：小比例尺：1 1：100100萬(wàn)萬(wàn)u無(wú)級(jí)比例尺概念無(wú)級(jí)比例尺概念統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)建立的基礎(chǔ) p自自1952年起，我國(guó)將其作為國(guó)家大地測(cè)量和地年

9、起，我國(guó)將其作為國(guó)家大地測(cè)量和地形圖的基本投影，亦稱形圖的基本投影，亦稱為主投影為主投影。 地理格網(wǎng)地理格網(wǎng) 按一定的數(shù)學(xué)規(guī)則對(duì)地球表面進(jìn)行劃分形成地按一定的數(shù)學(xué)規(guī)則對(duì)地球表面進(jìn)行劃分形成地理格網(wǎng)，可以用于表示呈面狀分布、以格網(wǎng)作為統(tǒng)理格網(wǎng)，可以用于表示呈面狀分布、以格網(wǎng)作為統(tǒng)計(jì)單元的地理信息。通過(guò)對(duì)地理格網(wǎng)劃分及編碼規(guī)計(jì)單元的地理信息。通過(guò)對(duì)地理格網(wǎng)劃分及編碼規(guī)則的深入分析研究，規(guī)定我國(guó)地理信息系統(tǒng)采用三則的深入分析研究，規(guī)定我國(guó)地理信息系統(tǒng)采用三種地理格網(wǎng)系統(tǒng)：種地理格網(wǎng)系統(tǒng)： 4 0 6 0格網(wǎng)系統(tǒng)格網(wǎng)系統(tǒng)直角坐標(biāo)格網(wǎng)系統(tǒng)直角坐標(biāo)格網(wǎng)系統(tǒng)自行設(shè)計(jì)自行設(shè)計(jì) 4 0 6 0格網(wǎng)系統(tǒng) 以緯度以

10、緯度4 0和經(jīng)度和經(jīng)度6 0進(jìn)行劃分而構(gòu)成的多級(jí)地理進(jìn)行劃分而構(gòu)成的多級(jí)地理格網(wǎng)系統(tǒng)，主要適用于表示陸地與近海地區(qū)全國(guó)或格網(wǎng)系統(tǒng)，主要適用于表示陸地與近海地區(qū)全國(guó)或?。▍^(qū)）范圍內(nèi)各種地理信息等。它的分級(jí)如下：?。▍^(qū)）范圍內(nèi)各種地理信息等。它的分級(jí)如下：格網(wǎng)等格網(wǎng)等級(jí)級(jí)1234567899格網(wǎng)單格網(wǎng)單元邊長(zhǎng)元邊長(zhǎng)30157.531. 50.750.30.155比例尺比例尺1:100萬(wàn)1:50萬(wàn)1:25萬(wàn)1:10萬(wàn)1:5萬(wàn)1:2.5萬(wàn)1:1萬(wàn)1:5千1:20萬(wàn) 將地球表面按數(shù)學(xué)法則投影到平面上，再將地球表面按數(shù)學(xué)法則投影到平面上，再按一定的縱橫坐標(biāo)間距和統(tǒng)一的坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)其按一定的縱橫坐標(biāo)間距和統(tǒng)一

11、的坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行劃分而構(gòu)成的多級(jí)地理格網(wǎng)系統(tǒng)。主要適進(jìn)行劃分而構(gòu)成的多級(jí)地理格網(wǎng)系統(tǒng)。主要適用于表示陸地和近海地區(qū)為工作規(guī)劃、設(shè)計(jì)、用于表示陸地和近海地區(qū)為工作規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等應(yīng)用需要的地理信息。它的分級(jí)如下：施工等應(yīng)用需要的地理信息。它的分級(jí)如下： 直角坐標(biāo)格網(wǎng)系統(tǒng)直角坐標(biāo)格網(wǎng)系統(tǒng)*直角坐標(biāo)格網(wǎng)的比例尺與格網(wǎng)等級(jí)不是唯一對(duì)應(yīng)的，一種比例尺對(duì)應(yīng)兩種格網(wǎng)等級(jí)，用戶可根據(jù)需要選擇一種。 格網(wǎng)等級(jí)格網(wǎng)等級(jí)12345678999格網(wǎng)邊長(zhǎng)(m)100050025010050251052.5200100比例尺比例尺1:100萬(wàn)1:50萬(wàn)1:25萬(wàn)1:10萬(wàn)1:5萬(wàn)1:2.5萬(wàn)1:1萬(wàn)1:5千1:20萬(wàn)

12、 在地理信息系統(tǒng)中，還需要用到在地理信息系統(tǒng)中，還需要用到1:2000:2000、1:10001:1000和和1:5001:500的地形圖，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定它的地形圖，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定它們的格網(wǎng)等級(jí)和格網(wǎng)單元邊長(zhǎng)，可根據(jù)實(shí)際需要自們的格網(wǎng)等級(jí)和格網(wǎng)單元邊長(zhǎng)，可根據(jù)實(shí)際需要自行設(shè)計(jì)（一般為行設(shè)計(jì)（一般為2.52.5m m、2m2m、1m1m或或0.50.5m m的格網(wǎng)）的格網(wǎng)）。自行設(shè)計(jì)的格網(wǎng)系統(tǒng)自行設(shè)計(jì)的格網(wǎng)系統(tǒng) 上述三種地理格網(wǎng)均按地球象限、經(jīng)緯度或直角坐標(biāo)上述三種地理格網(wǎng)均按地球象限、經(jīng)緯度或直角坐標(biāo)進(jìn)行劃分，具有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，因此它們之間可以相互進(jìn)行劃分，具有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，因此它

13、們之間可以相互轉(zhuǎn)換。三種格網(wǎng)的分級(jí)各呈一定的層次關(guān)系，構(gòu)成完整的轉(zhuǎn)換。三種格網(wǎng)的分級(jí)各呈一定的層次關(guān)系，構(gòu)成完整的系列，便于組成地區(qū)的、國(guó)家的或全球的格網(wǎng)體系。系列，便于組成地區(qū)的、國(guó)家的或全球的格網(wǎng)體系。 在建立數(shù)字城市時(shí)，通常采用直角坐標(biāo)格網(wǎng)系統(tǒng)。它在建立數(shù)字城市時(shí)，通常采用直角坐標(biāo)格網(wǎng)系統(tǒng)。它具有實(shí)地格網(wǎng)大小相等，便于將大比例尺解析測(cè)圖儀生產(chǎn)具有實(shí)地格網(wǎng)大小相等，便于將大比例尺解析測(cè)圖儀生產(chǎn)作業(yè)的數(shù)據(jù)作為信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源和便于同衛(wèi)星圖像、作業(yè)的數(shù)據(jù)作為信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源和便于同衛(wèi)星圖像、DTMDTM數(shù)據(jù)重疊匹配等優(yōu)點(diǎn)。但采用高斯投影時(shí)，在分帶邊數(shù)據(jù)重疊匹配等優(yōu)點(diǎn)。但采用高斯投影時(shí)，在分帶邊

14、緣會(huì)產(chǎn)生許多不完整的網(wǎng)格，難以將分帶計(jì)算產(chǎn)生的網(wǎng)格緣會(huì)產(chǎn)生許多不完整的網(wǎng)格，難以將分帶計(jì)算產(chǎn)生的網(wǎng)格拚接在一個(gè)坐標(biāo)系中。因此，若一個(gè)城市區(qū)域跨帶時(shí)需先拚接在一個(gè)坐標(biāo)系中。因此，若一個(gè)城市區(qū)域跨帶時(shí)需先進(jìn)行進(jìn)行換帶計(jì)算換帶計(jì)算，使整個(gè)城市納入一個(gè)投影帶，然后再建立，使整個(gè)城市納入一個(gè)投影帶，然后再建立地理格網(wǎng)。地理格網(wǎng)。 原點(diǎn)在地球質(zhì)心；原點(diǎn)在地球質(zhì)心； Z軸指向軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極定義的協(xié)議地球極 （CTP）方向；方向； X軸指向軸指向BIH1984.0的零子午面和的零子午面和CTP 赤道交點(diǎn)；赤道交點(diǎn)； Y軸與軸與Z軸，軸，X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。 WGS-

15、 84WGS- 84地心坐標(biāo)系統(tǒng)及其與國(guó)家坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換地心坐標(biāo)系統(tǒng)及其與國(guó)家坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 WGS-84是美國(guó)國(guó)防部研制確定的，其幾何定義為：是美國(guó)國(guó)防部研制確定的，其幾何定義為： GPS定位所得的結(jié)果都屬于定位所得的結(jié)果都屬于WGS-84地心坐標(biāo)系統(tǒng)地心坐標(biāo)系統(tǒng)。 工程上實(shí)用的大多是國(guó)家坐標(biāo)系或是獨(dú)立坐標(biāo)系。工程上實(shí)用的大多是國(guó)家坐標(biāo)系或是獨(dú)立坐標(biāo)系。 目前我國(guó)已在建立全國(guó)高精度的目前我國(guó)已在建立全國(guó)高精度的GPS控制網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)。進(jìn)行地區(qū)性進(jìn)行地區(qū)性GPS測(cè)量時(shí)：測(cè)量時(shí)： 已知已知( (至少至少) )一點(diǎn)高精度一點(diǎn)高精度GPS成果，以此作為全網(wǎng)的起算成果，以此作為全網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)，以相對(duì)定位法可

16、得到網(wǎng)點(diǎn)的高精度數(shù)據(jù)，以相對(duì)定位法可得到網(wǎng)點(diǎn)的高精度WGS-84坐標(biāo)系與國(guó)坐標(biāo)系與國(guó)家坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)而得到國(guó)家坐標(biāo)系成果。家坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)而得到國(guó)家坐標(biāo)系成果。 另一種方法是進(jìn)行另一種方法是進(jìn)行GPS基線向量網(wǎng)的約束平差，將地面網(wǎng)基線向量網(wǎng)的約束平差，將地面網(wǎng)中的坐標(biāo)、邊長(zhǎng)和方位角作為中的坐標(biāo)、邊長(zhǎng)和方位角作為GPSGPS基線向量網(wǎng)的基準(zhǔn)而直接得基線向量網(wǎng)的基準(zhǔn)而直接得到平差后國(guó)家坐標(biāo)系的成果。到平差后國(guó)家坐標(biāo)系的成果。WGS-84國(guó)家坐標(biāo)系國(guó)家坐標(biāo)系1:51:5萬(wàn)萬(wàn)1:101:10萬(wàn)萬(wàn)1:11:1萬(wàn)萬(wàn)1:201:20萬(wàn)萬(wàn)地圖地圖地圖地圖地圖地圖地圖地圖源數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)

17、更新數(shù)據(jù)主數(shù)據(jù)庫(kù)主數(shù)據(jù)庫(kù)地圖地圖地圖地圖地圖地圖地圖地圖源數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)制圖綜合制圖綜合制圖綜合方法制圖綜合方法u一致性一致性u(píng)系統(tǒng)性系統(tǒng)性u(píng)通用性和標(biāo)準(zhǔn)化通用性和標(biāo)準(zhǔn)化u可擴(kuò)展性可擴(kuò)展性u(píng)一致性指對(duì)象的專業(yè)名詞、術(shù)一致性指對(duì)象的專業(yè)名詞、術(shù)語(yǔ)的定義必須嚴(yán)格保證概念的一致，語(yǔ)的定義必須嚴(yán)格保證概念的一致，對(duì)代碼所定義的同一專業(yè)名詞、術(shù)語(yǔ)對(duì)代碼所定義的同一專業(yè)名詞、術(shù)語(yǔ)必須是唯一的。必須是唯一的。u各種地理現(xiàn)象是地理系統(tǒng)的組成各種地理現(xiàn)象是地理系統(tǒng)的組成部分，彼此之間相互聯(lián)系、相互影響。部分，彼此之間相互聯(lián)系、相互影響。u編碼的系統(tǒng)性就是指在設(shè)置代碼編碼的系統(tǒng)性就是指在設(shè)置代碼時(shí)要明

18、確地反映出現(xiàn)象之間的固有關(guān)時(shí)要明確地反映出現(xiàn)象之間的固有關(guān)系，具有嚴(yán)密的邏輯性、層次性和關(guān)系，具有嚴(yán)密的邏輯性、層次性和關(guān)聯(lián)性。聯(lián)性。即要與國(guó)家已頒布的有關(guān)規(guī)范和即要與國(guó)家已頒布的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)一致，直接引用或參照標(biāo)準(zhǔn)。這標(biāo)準(zhǔn)一致，直接引用或參照標(biāo)準(zhǔn)。這樣便于數(shù)據(jù)共享和交換，為數(shù)據(jù)的通樣便于數(shù)據(jù)共享和交換，為數(shù)據(jù)的通用性創(chuàng)造條件。用性創(chuàng)造條件。代碼的碼位設(shè)置一般要求緊湊經(jīng)代碼的碼位設(shè)置一般要求緊湊經(jīng)濟(jì)，減少冗余代碼，但必須留有擴(kuò)展?jié)瑴p少冗余代碼，但必須留有擴(kuò)展的余地，避免因新對(duì)象的出現(xiàn)而使原的余地，避免因新對(duì)象的出現(xiàn)而使原有編碼系統(tǒng)失敗。有編碼系統(tǒng)失敗。列出全部制圖對(duì)象（地理列出全部制圖對(duì)象

19、（地理/ /圖形屬性圖形屬性) ) 清單；清單；對(duì)制圖對(duì)象進(jìn)行分類分級(jí)；對(duì)制圖對(duì)象進(jìn)行分類分級(jí)；擬定代碼擬定代碼( (地理代碼地理代碼/ /圖形參數(shù)圖形參數(shù)) )系統(tǒng)；系統(tǒng)；按確定的代碼和代碼格式，建立代碼按確定的代碼和代碼格式，建立代碼和編碼對(duì)象對(duì)照表。和編碼對(duì)象對(duì)照表?？臻g現(xiàn)象及其表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界空間數(shù)據(jù)地圖遙感影像特征關(guān)系行為觀察選擇抽象綜合測(cè)量：位置編碼：屬性建立關(guān)系：表達(dá) 有位置，無(wú)寬度和長(zhǎng)度； 抽象的點(diǎn)美國(guó)佛羅里達(dá)洲地震監(jiān)測(cè)站2002年9月該洲可能的500個(gè)地震位置 有長(zhǎng)度，但無(wú)寬度和高度 用來(lái)描述線狀實(shí)體，通常在網(wǎng)絡(luò)分析中使用較多 度量實(shí)體距離香港城市道路網(wǎng)分布 具有長(zhǎng)和寬的目標(biāo) 通

20、常用來(lái)表示自然或人工的封閉多邊形 一般分為連續(xù)面和不連續(xù)面中國(guó)土地利用分布圖（不連續(xù)面）連續(xù)變化曲面：如地形起伏，整個(gè)曲面在空間上曲率變化連續(xù)。不連續(xù)變化曲面，如土壤、森林、草原、土地利用等，屬性變化發(fā)生在邊界上，面的內(nèi)部是同質(zhì)的。 有長(zhǎng)、寬、高的目標(biāo) 通常用來(lái)表示人工或自然的三維目標(biāo)，如建筑、礦體等三維目標(biāo)香港理工大學(xué)校園建筑0 編碼：區(qū)別不同的實(shí)體，包括分類碼和識(shí)別碼。分類 碼 表識(shí)空間對(duì)象的類別，而識(shí)別碼對(duì)每個(gè)空間對(duì)象進(jìn)行表識(shí)，是唯一的。0 位置：坐標(biāo)形式給出空間對(duì)象的空間位置0 類型：空間對(duì)象所屬的實(shí)體類型，或有那些實(shí)體組成0 行為：空間對(duì)象所具備的行為和功能0 屬性：空間對(duì)象所對(duì)應(yīng)的

21、非幾何信息0 說(shuō)明：實(shí)體數(shù)據(jù)來(lái)源、精度等0 關(guān)系：與其他實(shí)體之間的關(guān)系u分類對(duì)象的從屬和層次關(guān)系u有明確的分類對(duì)象類別和嚴(yán)格的隸屬關(guān)系高壓711電線架715管線:7地下電力線與電纜72電力線71地下檢修井74管線73低壓712電桿713電塔714不依比例7142依比例7141u按空間對(duì)象不同特性進(jìn)行分類并進(jìn)編碼u代碼之間沒(méi)有隸屬關(guān)系，反映對(duì)象特性u(píng)具有較大的信息量，有利于空間分析河流特性分類與編碼通航情況通航： 1不通航：2常年河：1時(shí)令河：2消失河：3 1 km： 1 2 km： 2 5 km： 3 10 km：5流水季節(jié)河流寬度河流長(zhǎng)度河流深度 5 10 m ： 110 20 m： 220

22、 30 m： 330 60 m： 460 120 m： 5120 300 m：6300 500 m：7500m： 8 50m： 60 描述空間對(duì)象之間的空間相互作用關(guān)系0 方法q 絕對(duì)關(guān)系: 坐標(biāo)、角度、方位、距離等；q 相對(duì)關(guān)系：相鄰、包含、關(guān)聯(lián)等0 相對(duì)關(guān)系類型q 拓?fù)淇臻g關(guān)系：描述空間對(duì)象的相鄰、包含等q 順序空間關(guān)系：描述空間對(duì)象在空間上的排列次序，如前后、左右、東、西、南、北等。q 度量空間關(guān)系：描述空間對(duì)象之間的距離等。0 地圖、遙感影象上的空間關(guān)系是通過(guò)圖形識(shí)別的，在GIS中的空間關(guān)系則必須顯式的進(jìn)行定義和表達(dá)。0 空間關(guān)系的描述多種多樣，目前尚未有具體的標(biāo)準(zhǔn)和固定的格式，但基本原理一致。不同的GIS可能采用不同的方法進(jìn)行描述起點(diǎn)終點(diǎn)中間點(diǎn)弧段1弧段3弧段2弧段4點(diǎn):面:弧:鄰接相交重合相離包含點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)線點(diǎn)面線面面面線線歐拉公式：歐拉公式：歐拉公式在GIS中有著重要的意義，主要用來(lái)檢查空間拓?fù)潢P(guān)系的正確性，能發(fā)現(xiàn)點(diǎn)、線、面不匹配的情況和多余、遺漏的圖形元素。c + a = n + bn: 結(jié)點(diǎn)數(shù)a: 弧段數(shù)b: 多邊形數(shù)c: 常數(shù)，為多邊形地圖特